高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 第3講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用課件

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1、第3講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用專題一力與運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)一牛頓運(yùn)動(dòng)定律的有關(guān)辨析考點(diǎn)三動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題考點(diǎn)四用動(dòng)力學(xué)方法解決傳送帶問題考點(diǎn)二牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的有關(guān)辨析考點(diǎn)一真題研究1.(2017浙江11月選考2)在國(guó)際單位制中，屬于基本量及基本單位的是A.質(zhì)量，千克 B.能量，焦耳C.電阻，歐姆 D.電量，庫侖解析解析國(guó)際基本物理量有：質(zhì)量，長(zhǎng)度，時(shí)間，電流，發(fā)光強(qiáng)度，熱力學(xué)溫度，物質(zhì)的量，故選A.答案解析12345678123456782.(2017浙江4月選考1)下列物理量及對(duì)應(yīng)的國(guó)際單位制單位符號(hào)，正確的是A.力，kg B.功率，JC.電場(chǎng)強(qiáng)度，C/N D.電壓，V解析解析力的

2、國(guó)際單位是N，功率的國(guó)際單位是W，電場(chǎng)強(qiáng)度的國(guó)際單位是N/C，電壓的國(guó)際單位是V，所以正確答案為D.答案解析123456783.(2016浙江10月學(xué)考2)下列均屬于國(guó)際制基本單位的是A.m、N、J B.m、kg、JC.m、kg、s D.kg、m/s、N答案4.(人教版必修1P70第1至3題改編)下面對(duì)牛頓第一定律和慣性的分析正確的是A.飛機(jī)投彈時(shí)，如果當(dāng)目標(biāo)在飛機(jī)的正下方時(shí)投下炸彈，能擊中目標(biāo)B.地球自西向東轉(zhuǎn)，你向上跳起來后，不會(huì)落到原地C.安全帶的作用是防止汽車剎車時(shí)由于慣性作用發(fā)生危險(xiǎn)D.有的同學(xué)說，向上拋出的物體，在空中向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，肯定受到了向上 的作用力答案模擬訓(xùn)練12345678

3、5.(人教版必修1P81“實(shí)驗(yàn)”改編)把A、B兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)連接在一起，B的一端固定，用手拉測(cè)力計(jì)A，如圖1，則A.A拉B的力小于B拉A的力B.A拉B的力大于B拉A的力C.A拉B的力與B拉A的力是一對(duì)平衡力D.A拉B的力與B拉A的力是一對(duì)相互作用力解析解析根據(jù)牛頓第三定律，相互作用的兩個(gè)物體間的作用力大小相等、方向相反.A、B間的力為相互作用力，故D項(xiàng)正確.答案解析12345678圖16.伽利略和牛頓都是物理學(xué)發(fā)展史上最偉大的科學(xué)家，巧合的是，牛頓就出生在伽利略去世后第二年.下列關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的說法中，不屬于他們觀點(diǎn)的是A.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C.物

4、體都具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，即慣性D.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因答案123456787.課間休息時(shí)，一位男生跟一位女生在課桌面上扳手腕比力氣，結(jié)果男生把女生的手腕壓倒到桌面上，如圖2所示，對(duì)這個(gè)過程中作用于雙方的力，描述正確的是12345678A.男生扳女生手腕的力一定比女生扳男生手腕的力大B.男生扳女生手腕的力與女生扳男生手腕的力一樣大C.男生扳女生手腕的力小于女生臂膀提供給自己手腕的力D.男生扳女生手腕的力與女生臂膀提供給自己手腕的力一樣大圖2解析解析根據(jù)牛頓第三定律，男生扳女生手腕的力與女生扳男生手腕的力大小相等.答案解析8.如圖3所示，有人用一簇氣球使一座小屋成功升空.當(dāng)小屋加速上升時(shí)

5、，它受到的拉力與重力的關(guān)系是A.一對(duì)平衡力 B.作用力和反作用力C.拉力小于重力 D.拉力大于重力解析解析因加速上升，所以拉力大于重力.答案解析12345678圖3規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.力的作用效果是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而不是維持物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).2.慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度.慣性的兩種表現(xiàn)形式：(1)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)).(2)物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，慣性大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變；慣性小，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)易改變.3.國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱

6、力學(xué)溫度、電流、發(fā)光強(qiáng)度、物質(zhì)的量.它們?cè)趪?guó)際單位制中的單位稱為基本單位，而通過物理量之間的關(guān)系式推導(dǎo)出來的物理量單位叫做導(dǎo)出單位.4.牛頓第二定律的五性牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用考點(diǎn)二命題預(yù)測(cè)1.如圖4所示，小車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，bc是固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，M通過細(xì)線懸吊著小鐵球m，M、m均相對(duì)小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為.若小車的加速度逐漸增大到3a時(shí)，M、m仍與小車保持相對(duì)靜止，則A.細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來的3倍B.細(xì)線與豎直方向夾角的正弦值增加到原來的3倍C.細(xì)線的拉力增加到原來的3倍D.M受到的摩擦力增加到原來的3倍答案解析圖4123456解

7、析解析小球受重力和細(xì)線的拉力，沿水平和豎直方向正交分解，得FTsin ma，F(xiàn)Tcos mg，則agtan ，所以加速度增大到3a時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角的正切值增加到原來的3倍，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由以上分析知，細(xì)線水平分力增到原來的3倍，但豎直分力等于小球重力不變，所以實(shí)際細(xì)線的拉力不會(huì)增大到原來的3倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)M和m整體受力分析Ff(Mm)a，故M受到的摩擦力增加到原來的3倍，選項(xiàng)D正確.1234562.(2017稽陽聯(lián)誼學(xué)校8月聯(lián)考)下列情景中哪個(gè)不是失重造成的結(jié)果A.天宮二號(hào)內(nèi)部的物品可以飄在空中B.汽車快速過拱形橋時(shí)，司機(jī)感覺到自己對(duì)座位的壓力小了C.電梯從十樓向下啟動(dòng)時(shí)，人感覺輕

8、飄飄的D.小朋友放飛氣球，氣球飄飄蕩蕩飛上了天空模擬訓(xùn)練解析解析A、B、C都是失重或完全失重造成的，只有D是因?yàn)楦×Υ笥谥亓υ斐傻?，因此D正確.答案解析1234563.(2016溫州市聯(lián)考)如圖5所示，a、b兩小球用細(xì)線連接，通過一輕質(zhì)彈簧懸掛在天花板上，a、b兩球的質(zhì)量分別為m和2m，在細(xì)線燒斷瞬間，a、b兩球的加速度分別為(取向下為正方向)A.0，g B.g，gC.2g，g D.2g，0答案解析圖5123456解析解析在細(xì)線燒斷之前，a、b可看成一個(gè)整體，由二力平衡知，彈簧彈力等于整體重力，故彈簧彈力方向向上，大小為3mg.當(dāng)細(xì)線燒斷瞬間，彈簧的形變量不變，故彈力不變，故a受向上3mg的彈

9、力和向下mg的重力，故加速度aa 2g，方向向上.對(duì)b而言，細(xì)線燒斷后只受重力作用，故加速度ab g，方向向下.取向下為正方向，有aa2g，abg.故選項(xiàng)C正確.1234564.(2016浙江北侖中學(xué)期中)如圖6所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小車和木塊一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，它們的共同加速度為a，木塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.則在運(yùn)動(dòng)過程中A.木塊受到的摩擦力大小一定為mgB.木塊受到的合力大小為(Mm)aC.小車受到的摩擦力大小為D.小車受到的合力大小為(mM)a答案解析圖6123456解析解析木塊與小車共同加速，木塊受到靜摩擦力，由牛頓第二定律Ffma，A、B錯(cuò)誤

10、；小車受到的合外力為Ma，D錯(cuò)誤；1234565.(2017嵊州市高級(jí)中學(xué)期末)已知雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力F阻kr2v2，其中k為比例系數(shù)，r為雨滴半徑，v為其運(yùn)動(dòng)速率.t0時(shí)，雨滴由靜止開始下落，加速度用a表示.落地前雨滴已做勻速運(yùn)動(dòng)，速率為v0.下列圖象中不正確的是答案解析123456解析解析由mgF阻ma得，雨滴先加速下落，隨著v增大，阻力F阻增大，a減小，a0時(shí)，vv0不再變化，故A、B正確；1234566.(2017溫州市十校高三期末)如圖7甲所示，是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動(dòng)作的示意圖，中間的“”表示人的重心.圖乙是根據(jù)傳感器畫出的Ft圖線.兩圖中ag各點(diǎn)均相對(duì)應(yīng)，其中

11、有幾個(gè)點(diǎn)在甲圖中沒有畫出，圖乙中a、c、e點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)均為700 N.取重力加速度g10 m/s2.請(qǐng)根據(jù)這兩個(gè)圖所給出的信息，判斷下面說法中正確的是A.此人重心在b點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B.此人重心在c點(diǎn)時(shí)的加速度大小大于在b點(diǎn)時(shí)的加速度大小C.此人重心在e點(diǎn)時(shí)的加速度大小大于在a點(diǎn)時(shí)的加速度大小D.此人重心在f點(diǎn)時(shí)的腳剛好離開傳感器答案解析甲乙圖7123456解析解析由題圖知a、c、e點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的FG，故加速度等于0，b點(diǎn)處FG，處于失重狀態(tài).123456規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.只要物體有向上或向下的加速度，物體就處于超重或失重狀態(tài)，與物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)無關(guān).2.加速度與合外力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系

12、，二者總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失.3.受力分析中的突變問題(1)輕繩、輕桿和接觸面的彈力可以突變.(2)彈簧、橡皮筋的彈力不可以突變.4.連接體問題的分析思路(1)若系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體間的相互作用力時(shí)，一般“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”.(2)若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的加速度不相同，又需要知道物體間的相互作用力，往往把各個(gè)物體從系統(tǒng)中隔離出來，分析各個(gè)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程求解.動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題考點(diǎn)三真題研究1.(2017浙江4月選考19)如圖8所示，游船從某碼頭沿直線行駛到湖對(duì)岸，小明對(duì)過程進(jìn)行觀測(cè)并記錄數(shù)據(jù)如下表：12345圖8運(yùn)

13、動(dòng)過程運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)勻加速運(yùn)動(dòng)040 s初速度v00；末速度v4.2 m/s勻速運(yùn)動(dòng)40640 sv4.2 m/s勻減速運(yùn)動(dòng)640720 s靠岸時(shí)v10.2 m/s(1)求游船勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小a1及位移大小x1；答案答案0.105 m/s284 m答案解析解析解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式a1 0.105 m/s2位移x1 a1t284 m12345(2)若游船和游客的總質(zhì)量M8 000 kg，求游船勻減速運(yùn)動(dòng)過程中所受的合力大小F；答案答案400 N由牛頓第二定律得FMa2400 N(3)求游船在整個(gè)行駛過程中的平均速度大小.答案答案3.86 m/s答案解析123452.(2016浙江10月學(xué)

14、考19)如圖9所示在某段平直的鐵路上，一列以324 km/h高速行駛的列車在某時(shí)刻開始勻減速行駛，5 min后恰好停在某車站，并在該站停留4 min，隨后勻加速駛離車站，經(jīng)8.1 km后恢復(fù)到原速324 km/h.(g取10 m/s2)(1)求列車減速時(shí)的加速度大??；12345圖9答案答案見解析解析解析列車的速度為324 km/h90 m/s，經(jīng)過5 min300 s停下，答案解析(2)若該列車總質(zhì)量為8.0105 kg，所受阻力恒為車重的0.1倍，求列車駛離車站加速過程中牽引力的大??；12345答案答案見解析解析解析Ff0.1mg ，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)0.1mgmav22ax解得a0.5

15、m/s2 ，則F1.2106 N答案解析(3)求列車從開始減速到恢復(fù)原速這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小.12345答案答案見解析答案解析3.(2016浙江4月學(xué)考19)如圖10是上海中心大廈，小明乘坐大廈快速電梯，從底層到達(dá)第119層觀光平臺(tái)僅用時(shí)55 s.若電梯先以加速度a1做勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度18 m/s.然后以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，最后以加速度a2做勻減速運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)觀光平臺(tái).假定觀光平臺(tái)高度為549 m，取g10 m/s2.12345圖10答案答案0.9 m/s2180 m答案解析(1)若電梯經(jīng)過20 s勻加速達(dá)到最大速度，求加速度a1及上升高度h；12345解析解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得123

16、45(2)在(1)問中的勻加速上升過程中，若小明的質(zhì)量為60 kg，求小明對(duì)電梯地板的壓力；答案答案654 N，方向豎直向下解析解析根據(jù)牛頓第二定律可得FNmgma1則FNmgma1654 N根據(jù)牛頓第三定律得小明對(duì)地板的壓力FNFN654 N，方向豎直向下答案解析12345(3)求電梯勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.答案答案6 s解析解析設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0，運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，由vt圖象可得H (tt0)vm解得t06 s.答案解析模擬訓(xùn)練4.(人教版必修1P86例2)如圖11所示，一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m75 kg，以v02 m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角30，t5 s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x60 m

17、，g9.8 m/s2，求滑雪人受到的阻力(包括摩擦力和空氣阻力)大小.答案答案67.5 N圖11解析解析由xv0t at2得a4 m/s2，又由牛頓第二定律mgsin F阻ma得F阻mgsin ma67.5 N.12345答案解析5.(2017浙江“七彩陽光”聯(lián)考)2017年1月25日，在中央電視臺(tái)播出的“2016年度科技盛典”節(jié)目中，海軍電力工程專家馬偉明院士表示正在研制“國(guó)產(chǎn)003型航母電磁彈射器”(如圖12所示).它是由電磁彈射車給飛機(jī)一個(gè)輔助作用力，使飛機(jī)在較短的直跑道上獲得較大的速度.假定航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量為M的飛機(jī)利用電磁彈射器起飛，飛機(jī)在t0時(shí)刻從靜止開始在跑道上做勻加速運(yùn)動(dòng)

18、，在t1時(shí)刻獲得發(fā)射速度v.此過程中飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為F，阻力恒為f.問：(1)電磁彈射車對(duì)飛機(jī)的輔助推力多大？圖1212345答案解析12345解析解析設(shè)飛機(jī)在加速過程中加速度為a1，由牛頓第二定律可得FfF輔Ma1(2)若在t1時(shí)刻突然接到飛機(jī)停止起飛的命令，立刻將該飛機(jī)的推力和電磁彈射車的輔助推力同時(shí)反向但大小不變.要使飛機(jī)能安全停止，則飛行甲板L至少多長(zhǎng)？12345答案解析解析解析飛機(jī)在加速過程中滑行的距離s1為設(shè)飛機(jī)在減速過程中加速度為a2， 由牛頓第二定律得FfF輔Ma2飛機(jī)在減速過程中滑行的距離為s2，要使飛機(jī)能安全停止，則飛行甲板長(zhǎng)L至少為12345規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.以加速

19、度為“橋梁”，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律列方程求解，具體邏輯關(guān)系如下：2.解答動(dòng)力學(xué)兩類問題的基本程序解答動(dòng)力學(xué)兩類問題的基本程序(1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點(diǎn).(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析，并畫出示意圖.(3)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，通常先用表示相應(yīng)物理量的符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，解出所求物理量的表達(dá)式，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運(yùn)算求結(jié)果.用動(dòng)力學(xué)方法解決傳送帶問題考點(diǎn)四命題預(yù)測(cè)1.如圖13所示，電動(dòng)傳送帶以恒定速度v01.2 m/s運(yùn)行，傳送帶與水平面的夾角37，現(xiàn)將質(zhì)量m20 kg的物品箱輕放到傳送帶底端，經(jīng)過一段時(shí)間后，物品箱被送到高h(yuǎn)1.8

20、 m的平臺(tái)上，已知物品箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.85，不計(jì)其他損耗，則每件物品箱從傳送帶底端送到平臺(tái)上，需要多長(zhǎng)時(shí)間？(sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)123圖13答案答案3.25 s答案解析解析解析物品箱剛放到傳送帶上時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)到平臺(tái).物品箱剛放上去時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有mgcos mgsin ma，解得a0.8 m/s2.123總時(shí)間為tt1t23.25 s.2.如圖14甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行，初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)

21、時(shí)， 小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的vt圖象(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2v1，則A.t2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B.t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C.0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用答案解析模擬訓(xùn)練圖14123解析解析t1時(shí)刻小物塊向左運(yùn)動(dòng)到速度為零，離A處的距離達(dá)到最大，故A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻前小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，之后相對(duì)靜止，故B正確；0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向始終向右，故C錯(cuò)誤；t2t3時(shí)間內(nèi)小物塊不受摩擦力作用，故D錯(cuò)誤.1233.(2017浙江余姚中學(xué)高三上期中)如圖15所示，傳送

22、帶的水平部分AB是繃緊的，當(dāng)傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滑塊從斜面頂端由靜止下滑，通過AB所用時(shí)間為t1，從B端飛出時(shí)速度大小為v1.若傳送帶沿逆時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)，滑塊同樣從斜面頂端由靜止下滑，通過AB所用時(shí)間為t2，從B端飛出時(shí)速度大小為v2，則A.t1t2，v1v2 B.t1t2，v1v2C.t1t2，v1v2 D.t1t2，v1v2圖15解析解析在兩種情況下，滑塊到達(dá)A點(diǎn)的初速度相等，在傳送帶上都做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小相等，根據(jù)速度位移公式知，到達(dá)B端的速度相等，即v1v2，結(jié)合速度時(shí)間公式知，t1t2，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.答案解析123規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.在確定研究對(duì)象并進(jìn)行受力分析之后，首先判定摩擦力突變(含大小和方向)點(diǎn)，給運(yùn)動(dòng)分段.(1)傳送帶傳送的物體所受摩擦力，不論是其大小的突變，還是其方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻.(2)物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)的極值問題，不論是極大值，還是極小值，也都發(fā)生在物體速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻.(3)v物與v傳相同的時(shí)刻是運(yùn)動(dòng)分段的關(guān)鍵點(diǎn).2.判定運(yùn)動(dòng)中的速度變化(相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和對(duì)地速度變化)的關(guān)鍵是v物與v傳的大小與方向，二者的大小和方向決定了此后的運(yùn)動(dòng)過程和狀態(tài).3.考慮傳送帶長(zhǎng)度判定到達(dá)臨界狀態(tài)之前是否滑出以及物體與傳送帶共速以后物體是否一定與傳送帶保持相對(duì)靜止一起做勻速運(yùn)動(dòng).